喷油泵功能异常对发动机的性能影响与维修技术

2021-07-19申之敏

农机使用与维修 2021年7期

申之敏

(山东鑫亚工业股份有限公司，山东聊城 252000)

0 引言

柴油机是行进式机械常用的动力设备，具有功能稳定、技术先进、动力强劲的优点，在各个行业都应用广泛。喷油泵是柴油机的重要功能部件，是供油系统的主要组成部件，喷油泵能够将柴油雾化成为小液滴后喷入燃烧室，是决定柴油雾化效果的关键步骤，喷油泵的性能对于柴油机的正常运转影响很大。在柴油机长期使用过程中，喷油泵由于频繁工作很容易出现性能下降和其他故障问题，造成喷油系统无法完成柴油的有效喷雾功能。因此，根据柴油机喷油泵的工作原理，分析喷油泵常见故障的维修处理技术，对于柴油机喷油泵的有效维修和延长柴油机使用寿命具有积极的意义。

1 喷油泵的结构与特点

喷油泵是柴油机供油系统的三大主要部件之一，其主要功能是利用机械结构将柴油进行压缩，并在恰当的时机通过喷油嘴为燃烧室精确供给高压燃油，为创造良好的柴油机燃烧环境提供支持。柴油机的喷油泵也称为高压油泵，主要分为柱塞式喷油泵、转子分配式喷油泵、泵-喷油器式喷油泵等几种类型，其中柱塞式喷油泵在生产生活中应用较为广泛，常见的喷油泵技术包括A型泵、B型泵、P型泵，转子分配式喷油泵是普通柱塞式喷油泵的一种升级形式，也称为VE型泵，其通过一副柱塞机构为柴油机的所有汽缸供油，相对于传统柱塞式喷油泵结构得到了一定的简化。

如图1所示为柱塞式喷油泵的基本结构，其主要由柱塞偶件、进油阀、出油阀、弹簧、滚轮体、凸轮轴以及辅助调节结构所组成。喷油泵的工作过程为保证具有足够的压缩力必须形成良好的密闭结构，为创造良好的雾化效果提供保障。喷油泵的吸油和加压功能主要通过柱塞偶件的往复运动来实现，当柱塞运动到下部位置，此时柱塞套上的油孔开启，燃油通过油道迅速进入油室，随后柱塞在凸轮运转力的作用下向上升起，柱塞上升到油孔位置前，多余柴油被从油道挤出，当柱塞上端将油孔挡住后喷油泵开始对油室内的柴油进行加压，使油压急剧上升达到喷油压力后，柴油从出油阀挤出并送至喷油器，执行喷油动作。

1.弹簧；2.齿条；3.转动套；4.下承盘；5.调整螺钉；6.凸轮轴；7.滚轮；8.滚轮体；9.弹簧；10.上承盘；11.柱塞；12.柱塞套；13.出油阀座；14.出油阀

2 喷油泵功能异常产生的影响

2.1 供油时间异常的影响

喷油泵的供油时间通常应在柱塞上止点位置，在喷油泵长时间使用后，供油时间可能会发生变化，喷油泵喷油时间异常主要表现为供油时间提前或滞后。喷油泵的供油时间提前会导致柴油机启动困难和工作粗暴，且曲轴易反转导致柴油机无法有效运转，或在运转过程中出现严重的敲击声，若喷油泵出现喷油时间提前但仍坚持使用，则很容易造成柴油因雾化不良而燃烧不彻底，出现排气不达标、燃烧室积碳等问题。供油时间滞后易导致柴油机过热，造成冷却系统水温上升过快，水箱易沸腾，长期使用会造成排气冒白烟和发动机异响等问题[1]。

2.2 启动油量异常的影响

喷油泵的启动供油量对于柴油机的启动性能影响很大，当柴油机在冷机状态下启动时，由于燃烧热边界条件相对较差，若启动过程的供油量偏大或供油量不稳定，启动后油量急剧下降很可能出现失火问题造成启动失效。同时，若启动时供油量异常，会导致喷油量与转速变化的匹配程度降低，易造成启动过程正常而由启动转向怠速运转的过程中出现不完全燃烧和熄火等问题，影响柴油机的正常使用。

2.3 运转供油量异常的影响

柴油机启动后在正常的使用过程中也可能存在着供油量异常的问题，这与喷油泵的磨损和损坏有较大的关系。通常来说若运转过程的喷油量过小，会导致柴油机运转过程中动力不足，严重的情况下还可能造成柴油机熄火甚至损坏。若喷油泵在柴油机运转过程中的供油量过大，会产生严重的燃烧不完全问题，导致出现柴油机排气冒黑烟，柴油机熄火困难等问题。此外，在怠速状态下，正常的供油量不仅可保持柴油机运转稳定，而且油耗相对较低，此时若喷油泵供油不稳定，则会造成怠速抖动、怠速熄火、油耗增加、汽缸积碳等严重问题。

2.4 密封性不良的影响

喷油泵的密封性能下降会造成柱塞对柴油难以形成足够的压力，导致柴油的雾化效果降低，油气混合燃烧不充分，从而出现柴油机动力下降、运转过程抖动、排气中含有大量污染物和颗粒等异常现象，并可能造成喷油嘴脏污和堵塞等问题，使喷油嘴早期损坏，造成喷油系统的功能失效[2]。

3 常见故障的维修技术

3.1 雾化不良故障

喷油泵的雾化不良多是由于压缩压力不足导致的，导致雾化不良的原因包括以下几点：一是喷油器的密封状态达不到工作要求，导致压缩过程的压力值偏小，影响雾化效果，此时应针对压缩段进行排查，检查并确定密封不良位置，并对其进行调整，确保喷油泵的密封性能；二是喷油时机过早，导致油室内的柴油还没有完全建立压力就被喷出，此时应调整喷油提前角，使喷油时机达到标准范围；三是弹簧端面磨损或因长期使用弹性减弱，也会造成柴油未达到规定压力就提前释放，应及时更换新的弹簧配件，使喷油泵功能恢复正常。此外，若柴油的品质较差，也可能造成雾化不良。雾化不良会造成柴油机工况异常，无法燃烧的柴油易进入曲轴箱造成机油性能下降、汽缸积碳、排气冒黑烟等很多问题，需要及时处理。

3.2 供油功能失效

喷油泵供油功能失效，首先应检查是否是柴油不足导致的，若不是，在确保有柴油正常供给到喷油泵的情况下，首先检查是否存在柱塞磨损的问题，柱塞磨损严重会导致空气进入油室，造成无法建立吸油压力，导致吸油失效，此时应将喷油泵拆卸后若发现柱塞磨损，应对其进行更换；其次供油功能失效也可能是喷油正时不准确导致的，主要针对凸轮进行检查，若凸轮严重磨损会造成喷油正时变化，此时应更换凸轮[3]。

3.3 喷油泵漏油

喷油泵漏油不仅会造成柴油浪费和机油污染问题，还会严重影响喷油泵的性能，导致柴油燃烧不充分、柴油机动力下降、汽缸磨损等严重问题。喷油泵常见的漏油位置有两处，一处是端盖油封位置渗漏，多是由于油封密封件老化、端盖松动导致的，此时应及时更换密封件并对端盖重新紧固安装；另一处是柱塞密封圈位置渗漏，多为密封圈破损导致的，此时应当更换新的密封圈。

3.4 柱塞运行摆动

柱塞运行过程中出现摆动多是由于柱塞拨叉与调节臂配合间隙磨损导致的，标准的配合间隙范围应在0.12～0.5 mm之间，当该配合面出现磨损而使间隙大于0.5 mm后，就会造成柱塞摆动问题，进而引起喷油泵的供油量忽大忽小，使柴油机出现动力不稳定现象。针对这一问题，应及时对拨叉与柱塞调节臂进行拆卸检查，对磨损面进行修复或更换新件。